第一章
1.4 有一特性阻抗为Z0?50?的无耗均匀传输线,导体间的媒质参数为?r?2.25,?r?1,终端接有Rl?1?的负载。当f?100MHz时,其线长度为?/4。试求:(1)传输线实际长度;(2)负载终端反射系数;(3)输入端反射系数;(4)输入端阻抗。
解:(1)传输线上的波长:?g?c/f3?108/100?106??2m ?r2.25因而,传输线的实际长度:l??g/4?2/4?0.5m (2)终端放射系数为:?l?Zl?Z01?5049???
Zl?Z01?5051(3)输入端的反射系数为:?in??le?j2?l49?j2?g??e512??4?49 51(4)输入阻抗:Zin?Z01??in1?49/51?50?2500?
1??in1?49/51Zl?1/50Zin?50
A1.6 设某一均匀无耗线特性阻抗为Z0?50?,终端接有未知负载Zl,现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV和20mV,第一个电压波节点的位置离负载lmin??/3试求该负载阻抗Zl。 解:根据驻波比定义:??Umax100??5 Umin20 反射系数的模值:?l???15?12?? ??15?13由电压波节点离负载的位置:lmin?????l?? 4?432j?求的负载反射系数的相位?l??/3,所以?l?e3
31??l1?2/3e32503003o?50??j?82.4?64.3负载阻抗为:Zl?Z0 ?j1??l771?2/3e3j?Zl?36?j73.94?3
?,长度为1.9 特性阻抗为Z0?100?/8的均匀无耗传输线,终端接有负载
Zl?(200+j30?0,始端接有电压为)500V?0,内阻抗Rg?100?的电源。求(1)传输
线始端的电压;(2)负载吸收的平均功率;(3)终端的电压。
解:
(1)根据输入阻抗公式,输入端的阻抗为:
Z?jZ0tan?l?200?j300?j100tan(?/4)Zin()?Z0l?100?50(1?j3)?
8Z0?jZltan?l100?j(200?j300)tan(?/4)由此可求的输入端的电压:
Uin?EgZin50?j15021?500?500(?j)?372.7??26.56(V)
Rg?Zin100?50?j15033???j?z(2)由U(z?)?U(z?)?U(z?)?A1e(1??(z?)),所以
Uin?A1ej?l(1??in)故
Ul?A1ej?0(1??l)
Ul?Uine?j?l1??l?424.9??33.69(V)
1??inUl?11?(3)负载吸收功率:PRe[UlIl]?Re[Ul?]?138.89 l?22Zl1.10 特性阻抗Z0?150?的均匀无耗传输线,终端接有负载Zl?250?j100?,用
?/4的阻抗变换器实现阻抗匹配,试求?/4阻抗变换器的特性阻抗Z01及离终端距离l。
解:
负载反射系数:?l?Zl?Z0250?j100?15053???j?0.343?0.54
Zl?Z0250?j100?1501717??0.54?0.043?0.29? 4?即在距离负载0.043?的位置插入?/4枝节的阻抗变换器,可实现匹配
第一个波腹点离负载距离:lmax1?
第二种解:
???0.54??0.293? 4?4即在距离负载0.293?的位置插入?/4枝节的阻抗变换器,可实现匹配
第一个波节点离负载距离:lmin1?Z01?Z0?Z0/??Z0/??104.9?
0.207?52Zl??j330.50?Z?2.0??0.25?
1.12在特性阻抗为600?的无耗双导线上测得Umax第一个电压?200V,Umin?40V,
波节点的位置lmin1?0.15?,求负载Z,用并联枝节进行匹配,求出枝节的位置和长度。
lUmax200解:(1)由????5,可得反射系数的模值
Umin40?l???15?12?? ??15?13由电压波节点离负载的位置:lmin?可得?l??0.4?,所以?l?负载阻抗为:Zl?Z0???l??0.15?, 4?42?j0.4? e31??l?322.90?j736.92? 1??l(2)并联枝节接入位置离负载的距离d和并联短路枝节的长度l:
另外一组解:
0.10?0.17?0.18?YlB0.25?短路点AZl??0.54?j1.22?0.32?0.33?